化学需氧量（COD）是衡量水体中有机物污染程度的重要指标之一，本文详细阐述了 COD 测定的相关内容，包括其定义、测定的重要意义，深入剖析了常见的 COD 测定原理与方法，如重铬酸钾法、高锰酸钾法等，并介绍了这些方法在不同领域的应用情况，同时对测定过程中的影响因素及质量控制措施进行了探讨，旨在为准确测定 COD 提供全面而深入的参考。
在环境监测和水质分析领域，化学需氧量（COD）是一个备受关注的参数，它反映了水体中能被强氧化剂氧化的还原性物质的量，主要包括有机物，但也可能涵盖部分无机物，如亚硝酸盐、硫化物等，水体中 COD 值的高低直接体现了其受有机物污染的程度，对于评估水环境质量、制定水污染防治措施以及保障水生态系统的健康稳定运行等方面都具有极为重要的意义，准确测定 COD 对于水资源的合理利用、环境保护政策的制定与实施以及工业废水和生活污水的有效处理等工作起着关键的支撑作用。
COD 测定的定义与意义
（一）定义
化学需氧量是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的 mg/L 来表示，它是一个综合性的指标，能够反映出水中可被氧化物质的总量，常见的氧化剂有重铬酸钾和高锰酸钾等，不同的氧化剂测定的结果可能有所差异，因此在报告 COD 值时通常需要注明测定方法。
（二）意义
- 水质评估：通过测定 COD，可以直观地了解水体中有机物的含量水平，判断水质的优劣，在饮用水源地，严格控制 COD 值对于保障居民的饮用水安全至关重要，较低的 COD 值通常意味着水体受有机物污染的程度较轻，水质相对较好；反之，较高的 COD 值则表明水体可能受到了较为严重的有机物污染,需要进一步采取处理措施。
- 污水处理效果评估：在污水处理过程中，COD 是评估处理工艺效果的重要指标之一，通过监测进水和出水的 COD 值，可以准确计算出污水处理设施对有机物的去除率，从而评估处理工艺的有效性和合理性，这有助于及时调整处理工艺参数，提高污水处理效率,确保污水达标排放。
- 环境管理决策：准确的 COD 测定数据为环境管理部门制定相关政策和法规提供了科学依据，根据不同水体的功能要求和环境容量，设定合理的 COD 排放标准，对于控制水污染、保护水环境具有重要的指导意义，在对工业企业进行环境监管时，COD 排放情况也是重要的考核指标之一,有助于督促企业加强污水处理设施的建设和运行管理。
COD 测定的原理与方法
（一）重铬酸钾法
- 原理：在强酸性溶液中，以重铬酸钾为氧化剂，在硫酸银作为催化剂的条件下，将水样中的还原性物质氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴，根据消耗的硫酸亚铁铵溶液的量来计算水样中 COD 的含量，其化学反应式如下： 2 - + 10 - + 16H⁺ = 2Cr³⁺ + 10CO₂↑ + 8H₂O Cr₂O₇²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O
- 方法步骤：首先准确量取一定体积的水样于回流锥形瓶中，加入适量的重铬酸钾标准溶液、硫酸 - 硫酸银溶液，连接回流装置，加热回流 2 小时，冷却后，加入试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积，进而计算出 COD 值。
- 特点：重铬酸钾法是目前应用最为广泛的 COD 测定方法之一，具有测定结果准确、重现性好等优点，适用于各种类型水样的测定，尤其是对于高浓度 COD 水样的测定具有较高的可靠性，但其也存在一些不足之处，如回流时间较长，操作相对繁琐，且使用的试剂中含有重金属铬,可能会对环境造成一定的污染。
（二）高锰酸钾法
- 原理：在酸性条件下，高锰酸钾具有强氧化性，能够氧化水样中的部分还原性物质，过量的高锰酸钾用草酸钠溶液还原，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，根据高锰酸钾溶液的消耗量来计算水样中 COD 的含量，化学反应式为： 5C + 2MnO₄⁻ + 16H⁺ = 5CO₂↑ + 2Mn²⁺ + 8H₂O 2MnO₄⁻ + 5C₂O₄²⁻ + 16H⁺ = 2Mn²⁺ + 10CO₂↑ + 8H₂O
- 方法步骤：取适量水样于锥形瓶中，加入一定量的硫酸和高锰酸钾标准溶液，加热煮沸一定时间，冷却后，加入草酸钠标准溶液，再用高锰酸钾标准溶液滴定至微红色 30 秒内不褪色即为终点，记录高锰酸钾溶液的消耗量，计算 COD 值。
- 特点：高锰酸钾法的优点是操作相对简便、快速，所需时间较短，适用于测定地表水、饮用水等低浓度 COD 水样，该方法的氧化能力相对较弱，不能将水样中的所有还原性物质完全氧化，测定结果往往低于重铬酸钾法,因此在使用时需要根据水样的具体情况进行选择。
（三）其他方法
除了上述两种常见的方法外，近年来还发展出了一些新的 COD 测定方法，如快速消解分光光度法、电化学法等，快速消解分光光度法是利用高温高压消解水样，然后通过分光光度计测定消解后溶液中特定物质的吸光度，从而计算出 COD 值，该方法具有分析速度快、试剂用量少等优点，适合批量样品的快速测定，电化学法则是基于电极反应原理，通过测量电极与水样之间的电化学反应来测定 COD，具有自动化程度高、响应速度快等特点,但目前在准确性和稳定性方面还需要进一步提高。
COD 测定在不同领域的应用
（一）工业废水处理
在化工、印染、造纸、食品加工等众多工业领域，生产过程中会产生大量含有机污染物的废水，准确测定 COD 对于工业企业合理选择废水处理工艺、优化处理流程以及确保废水达标排放具有重要意义，印染废水中含有大量的染料和助剂等有机物，其 COD 值通常较高，通过定期监测 COD，企业可以根据废水的污染程度选择合适的预处理、生物处理和深度处理工艺，如采用混凝沉淀、活性污泥法、高级氧化法等组合工艺，有效降低废水中的 COD 含量,减少对环境的污染。
（二）生活污水处理
随着城市化进程的加快，生活污水的排放量日益增加，在城市污水处理厂，COD 测定是日常监测的重要项目之一，通过对进水和出水 COD 的连续监测，能够及时掌握污水处理厂的运行状况，评估生物处理单元（如曝气池、沉淀池等）对有机物的去除效果，根据 COD 测定结果，可以合理调整污水处理厂的运行参数，如污泥回流比、曝气量等，提高污水处理效率，确保生活污水经过处理后达到排放标准,保护城市水环境。
（三）地表水监测
在河流、湖泊、水库等地表水的监测中，COD 是反映水体受有机物污染程度的重要指标，环保部门通过定期对不同断面的地表水进行 COD 测定，能够及时了解水体的水质变化情况，掌握有机物污染的来源和分布特征，在河流的上游和下游分别设置监测断面，对比不同断面的 COD 值，可以判断河流沿线是否存在污染源以及污染物的迁移扩散情况，这对于制定流域水污染防治规划、保护水资源和水生态系统具有重要的指导作用。
（四）饮用水源地保护
饮用水源地的水质安全直接关系到居民的身体健康，对饮用水源地的 COD 进行严格监测，能够及时发现潜在的污染风险，保障饮用水的质量，当 COD 值出现异常升高时，相关部门可以迅速开展污染源排查工作，采取有效的措施进行治理，确保饮用水源地不受有机物污染,为居民提供安全可靠的饮用水。
COD 测定过程中的影响因素及质量控制措施
（一）影响因素
- 水样的采集与保存：水样的采集过程应遵循相关的标准和规范，确保采集的水样具有代表性，如果采集方法不当，可能会导致水样中还原性物质的含量发生变化，从而影响 COD 测定结果的准确性，水样的保存也非常重要，一般需要在低温、避光的条件下保存，并尽快进行测定，否则，水样中的有机物可能会发生生物降解或化学变化，导致 COD 值降低。
- 试剂的质量和纯度：在 COD 测定中，使用的试剂如重铬酸钾、硫酸亚铁铵、高锰酸钾等的质量和纯度对测定结果有直接影响，如果试剂中含有杂质或纯度不符合要求，可能会导致氧化剂的实际浓度不准确，从而影响氧化反应的进行和测定结果的准确性，在使用试剂前,需要对其进行严格的质量检验和标定。
- 操作条件的控制：测定过程中的操作条件如反应温度、反应时间、溶液的酸度等都会对 COD 测定结果产生影响，在重铬酸钾法中，回流温度和时间的控制不当可能会导致有机物氧化不完全或过度氧化，从而使测定结果不准确，在操作过程中，需要严格按照标准方法的要求控制操作条件,确保实验的准确性和重现性。
（二）质量控制措施
- 平行样测定：在测定过程中，应同时进行平行样测定，一般要求平行样的相对偏差不超过一定的范围（如 5%），通过平行样测定，可以检验实验操作的准确性和重复性,及时发现实验过程中可能存在的误差。
- 加标回收实验：为了验证测定方法的准确性和可靠性，可以进行加标回收实验，即在已知 COD 含量的水样中加入一定量的标准物质，然后按照测定方法进行分析，计算加标回收率，加标回收率应在一定的范围内（如 90% - 110%），如果回收率不符合要求，说明测定方法可能存在问题,需要进一步检查和改进。
- 质量控制图的绘制：通过长期积累的测定数据，绘制质量控制图，如均值 - 极差控制图等，质量控制图可以直观地反映测定结果的变化趋势和稳定性，当测定结果超出控制限范围时，应及时查找原因，采取相应的纠正措施,确保测定结果的准确性和可靠性。
化学需氧量（COD）测定作为水质分析中的重要项目，在环境监测、污水处理、水资源保护等领域发挥着不可替代的作用，不同的 COD 测定方法各有特点，在实际应用中需要根据水样的性质和测定要求进行合理选择，要充分认识到测定过程中影响因素的复杂性，采取有效的质量控制措施，确保测定结果的准确性和可靠性，随着环境监测技术的不断发展和对水质要求的日益提高，未来还需要进一步研究和完善 COD 测定方法，提高其自动化、智能化水平，为环境保护和水资源管理提供更加准确、高效的技术支持。